CN108580658A - 一种薄壁金属管的打孔方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种薄壁金属管的打孔方法，包括以下步骤：步骤1、定量充水，取一根预打孔的薄壁金属管，在直径在6～25mm之间，在预打孔的薄壁金属管内充入额定体积的水后，将其两端封堵，其中，水的体积与薄壁金属管内孔的体积之比小于0.91，且大于0.85；步骤2、水平冷冻，将充水的薄壁金属管水平放入冷冻装置中进行冷冻，直至薄壁金属管内的水冷冻成型；步骤3、夹持旋转，将薄壁金属管绕其轴线旋转180°；步骤4、打孔，放入正面打孔装置内打孔；步骤5、解冻；薄壁金属管正面打孔装置不再需要芯模，结构简单，且打孔质量好，能够保证孔的圆整度。
Description
技术领域
本发明涉及一种薄壁金属管的打孔方法。
背景技术
薄壁金属管是工业上常用的管材，如空调铜管直径在6～20毫米时，管壁厚度为0.3～0.7毫米。对于薄壁金属管的打孔加工，如果采用普通打孔机非常容易造成挤压变形；对于一次贯穿两侧管壁的打孔相对还比较简单，如果仅需要在薄壁金属管上正面打孔时，则比较难加工，不仅容易导致金属管表面变形，还容易打穿对面管壁。
发明内容
本发明针对上述现有技术存在的不足，提供一种打孔效果好的薄壁金属管的打孔方法。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种薄壁金属管的打孔方法，包括以下步骤：
步骤1、薄壁金属管内定量充水，取一根预打孔的薄壁金属管，在直径在6～25mm之间，壁厚在0.2～2mm之间，根据薄壁金属管的内径及其长度计算其内孔的体积，计量水的体积，保证水的体积与薄壁金属管内孔的体积之比在0.85～0.90之间；在预打孔的薄壁金属管内充水后，将其两端封堵；
步骤2、水平冷冻，将充水的薄壁金属管水平放入冷冻装置中进行冷冻，直至薄壁金属管内的水冷冻成型；
步骤3、夹持旋转，将薄壁金属管沿其中心轴线旋转180°；
步骤4、打孔，将旋转180°后的薄壁金属管放入正面打孔装置中，进行打孔。
本发明的有益效果是：先将薄壁金属管内充水，再将其两端封堵，接着再冷却，冷却薄壁金属管内水变为冰；而“保证水的体积与薄壁金属管内孔的体积之比在0.85-0.90之间”，是考虑了水的结冰膨胀性能，如果灌满水则可能冻裂管壁；这样使冰的体积略小于薄壁金属管内孔的体积。能够保证孔的圆整度，且保证薄壁金属管不会打通，薄壁金属管正面打孔装置不再需要芯模，结构简单。另外，能够保证打孔质量，孔边缘不会塌陷。
进一步，还包括步骤5，解冻，在室温下或在加热装置内进行解冻。
进一步，步骤1中，将预打孔的薄壁金属管的一端通过软管套接在水龙头上，所述水龙头安装在一盛水容器的底部上，在盛水容器内加入额定体积的水，所述盛水容器上设有刻度线，盛水容器内水的体积与薄壁金属管内孔的体积之比在0.85～0.90之间，所述盛水容器内的水全部进入薄壁金属管内，所述待薄壁金属管内充入额定体积的水后，所述额定体积即为：保证水的体积与薄壁金属管内孔的体积之比在0.85在盛水容器内加入额定体积的水0.90之间，用封堵头将薄壁金属管的两端的封堵。
进一步，步骤2中所述的冷冻装置包括内筒、外筒，所述外筒套在所述内筒的外周，所述外筒和内筒之间形成环形空腔；
所述内筒上设有多个均匀分布的微孔，所述微孔的直径在0.1～2mm之间，所述内筒的内径不小于所述薄壁金属管的外径。
采用上述进一步技术方案的有益效果是：薄壁金属管充水后，水平直线的通过冷冻装置进行冷却，冷冻装置为液氮冷却机，冷却迅速，提供打孔效率。
进一步，步骤4中所述的正面打孔装置包括放置板和挤压板，所述放置板安装在所述工作台上，所述放置板上设有第一置物槽，所述挤压板设置在所述放置板上方；
所述挤压板的下端面上设有与所述第一置物槽相对应的第二置物槽，所述第二置物槽上设有多个成列设置的定位孔，所述第一置物槽为与所述薄壁金属管相适配的半圆形通槽，所述第二置物槽的横截面外轮廓为半圆形，其底部设有小凹槽。
采用上述进一步技术方案的有益效果：由于在薄壁金属管内的上部灌水时留有间隙，结冰后可能并不密实，若是在其上部直接打孔，由于其壁较薄，会造成孔的边缘卷边或局部塌陷，因此冷却后的薄壁金属管先旋转180度，微小间隙转到底部，再进入薄壁金属管正面打孔装置内打孔，而第二置物槽的底部设有小凹槽，冷冻旋转后的薄壁金属管的底部正好处在小凹槽处，其底部不受力，当冷冻过程中管内上部结冰不够密实时能够避免被挤压变形。
进一步，所述正面打孔装置还包括冲压板，所述冲压板设置在所述挤压板上方，所述冲压板上设有多个与所述定位孔相对应的冲子；
具体为，所述薄壁金属管在牵引机的作用从冷冻装置进入正面打孔装置内，待打孔段进入第一置物槽内后，牵引机停止工作，挤压板在挤压气缸的带动下，向下运动，压紧所述薄壁金属管；然后冲压板在冲压气缸的带动下，迅速向下运动，带动冲子迅速通过所述定位孔，并对薄壁金属管打孔。
采用上述进一步技术方案的有益效果是：在挤压板的带动下，冲子经过定位孔直接对内部已结成冰的薄壁金属管进行正面打孔，打出的圆孔形状规则，质量较好，且工装结构简单。
进一步，步骤3中，将薄壁金属管旋转180°，在冷冻装置与正面打孔工装之间设有所述机械手；也可以人工旋转。
进一步，所述冲子包括中空圆柱形的冲杆和与所述薄壁金属管相适配的冲头，所述冲头上左右两侧设有圆弧凹槽，所述圆弧凹槽与薄壁金属管相适配。
采用上述进一步技术方案的有益效果是：使冲头的下端尽可能的同时与薄壁金属管接触，打孔效果更好。
附图说明
图1为本发明的流程示意图；
图2为本发明中冷冻装置的结构示意图；
图3为本发明中正面打孔工装的结构示意图；
图4为本发明中冲子的结构示意图；
图5为本发明中挤压板和放置板压合的状态示意图；
在附图中，各标号所表示的部件名称列表如下：1、冷冻装置，1-1、内筒，1-11、微孔，1-2、外筒，1-21、外筒液氮入口，1-3、环形空腔，2、正面打孔工装，2-1、放置板，2-11、第一放置槽，2-12、小凹槽，2-2、挤压板，2-21、定位孔，2-22、第二放置槽，2-3、冲压板，2-4、冲子，2-41、冲杆，2-42、冲头，2-43、圆弧凹槽。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1-图5所示，一种薄壁金属管的打孔方法，包括以下步骤：
步骤1、薄壁金属管内定量充水，取一根预打孔的薄壁金属管3，所述薄壁金属管3水平放置，在直径在6～25mm之间，壁厚在0.2～2mm之间，根据薄壁金属管的内径及其长度计算其内孔的体积，计量水的体积，保证水的体积与薄壁金属管内孔的体积之比在0.85～～0.90之间；将预打孔的薄壁金属管3的一端套接在水龙头上，水龙头安装在盛水容器的底部，盛水容器设有刻度线，可以直接计量水的体积，在盛水容器内加入额定体积的水，所述盛水容器内的水全部进入薄壁金属管3内，待薄壁金属管3内充水后，用封堵头将薄壁金属管3的两端的封堵；
步骤2、水平冷冻，将充水的薄壁金属管3水平放入冷冻装置2中进行冷冻，直至薄壁金属管3内的水冷冻成型；
所述冷冻装置1包括内筒1-1、外筒1-2，所述外筒1-2套在所述内筒1-1的外周，所述外筒1-2和内筒1-1之间形成环形空腔1-3；
所述内筒1-1上设有多个均匀分布的微孔1-11，所述微孔1-11的直径在0.1～2mm之间，所述内筒1-1的内径不小于所述薄壁金属管3的外径；
具体为，所述薄壁金属管3，通过所述内筒1-1，液氮进入环形空腔1-3后，迅速气化，吸收大量热量，迅速使在内筒1-1内的薄壁金属管3内的水冷却，变为冰；根据不同的薄壁金属管3直径，冷冻时间一般为5～100s，关于冷冻时间完全可以根据实际状态试验确定。
步骤3、夹持旋转，将从内筒1-1里出来的薄壁金属管沿其中心轴线旋转180°；可以通过机械手，使薄壁金属管旋转180°；
步骤4、打孔，在冷冻装置与正面打孔工装之间设有所述机械手；也可以人工旋转，旋转后，将薄壁金属管放入正面打孔装置内进行打孔；
所述的正面打孔装置2包括放置板2-1、挤压板2-2和冲压板2-3，所述放置板2-1安装在所述工作台上，所述放置板2-1上设有第一置物槽2-11，所述挤压板2-2设置在所述放置板2-1上方；
所述挤压板2-2的下端面上设有与所述第一置物槽2-11相对应的第二置物槽2-22，所述第二置物槽2-22上设有多个成列设置的定位孔2-21，所述第一置物槽2-11为与所述薄壁金属管2相适配的半圆形通槽，所述第二置物槽2-11的横截面外轮廓为半圆形，其底部设有小凹槽2-12；
还包括冲压板2-3，所述冲压板2-3设置在所述挤压板2-2上方，所述冲压板2-3上设有多个与所述定位孔2-21相对应的冲子2-4；
所述冲子2-4包括中空圆柱形的冲杆2-41和与所述薄壁金属管3相适配的冲头2-42，所述冲头2-42上左右两侧设有圆弧凹槽2-43，所述圆弧凹槽2-43与薄壁金属管3相适配；
具体为，待打孔段进入第一置物槽2-11内后，挤压板2-2在挤压气缸的带动下，向下运动，压紧所述薄壁金属管2；然后冲压板2-3在冲压气缸的带动下，迅速向下运动，带动冲子2-4迅速通过所述定位孔2-21，并对薄壁金属管2打孔。
步骤5、解冻，在室温下或在加热装置内进行解冻。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种薄壁金属管的打孔方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、薄壁金属管内定量充水，取一根预打孔的薄壁金属管，在预打孔的金属管内充水后，将其两端封堵，其中，水的体积与薄壁金属管内孔的体积之比在0.85-0.90之间；
步骤2、水平冷冻，将充水的薄壁金属管水平放入冷冻装置中进行冷冻，直至金属管内的水冷冻成型；
步骤3、夹持旋转，将薄壁金属管沿中心轴线旋转180°；
步骤4、打孔，将旋转180°后的薄壁金属管放入正面打孔装置中，进行打孔。
2.根据权利要求1所述的薄壁金属管的打孔方法，其特征在于，还包括步骤5，解冻，在室温下或在加热装置内进行解冻。
3.根据权利要求1或2所述的薄壁金属管的打孔方法，其特征在于，步骤1中，将预打孔的薄壁金属管的一端通过软管套接在水龙头上，所述水龙头安装在一盛水容器的底部上，在盛水容器内加入额定体积的水，待薄壁金属管内充入额定体积的水后，用封堵头将薄壁金属管的两端封堵。
4.根据权利要求1所述的薄壁金属管的打孔方法，其特征在于，步骤2中所述的冷冻装置为液氮冷冻机，所述液氮冷冻机包括内筒、外筒，所述外筒套在所述内筒的外周，所述外筒和内筒之间形成环形空腔；
所述内筒上设有多个均匀分布的微孔，所述微孔的直径在0.1～2mm之间，所述内筒的内径不小于所述薄壁金属管的外径。
5.根据权利要求4所述的薄壁金属管的打孔方法，其特征在于，步骤4中所述的正面打孔装置包括放置板和挤压板，所述放置板上设有第一置物槽，所述挤压板设置在所述放置板上方；
所述挤压板的下端面上设有与所述第一置物槽相对应的第二置物槽，所述第二置物槽上设有多个成列设置的定位孔，所述第一置物槽为与所述薄壁金属管相适配的半圆形通槽，所述第二置物槽的横截面外轮廓为半圆形，其底部设有小凹槽。
6.根据权利要求5所述的薄壁金属管的打孔方法，其特征在于，所述正面打孔装置还包括冲压板，所述冲压板设置在所述挤压板上方，所述冲压板上设有多个与所述定位孔相对应的冲子。
7.根据权利要求6所述的薄壁金属管的打孔方法，其特征在于，所述冲子包括中空圆柱形的冲杆和与所述薄壁金属管相适配的冲头，所述冲头上左右两侧设有圆弧凹槽，所述圆弧凹槽与薄壁金属管相适配。
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| CN111070625A (zh) * | 2018-10-20 | 2020-04-28 | 深圳鸿胜瑞机械有限公司 | 一种管材成型的真空定型管及其加工工艺 |
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